一种酸奶稳定剂的制备方法及高品质酸奶技术

本发明专利技术涉及一种高品质酸奶稳定剂的制备方法以及高品质酸奶，尝试针对乳清蛋白使用三聚磷酸钠(STPP)进行磷酸化的具体研究，提供一种用于酸奶制备的高品质稳定剂的制备方法并提供一种高品质稳定剂；提供一种高品质酸奶；也提供一种特定的培养基；使高粘度乳清分离蛋白-三聚磷酸钠(WPI-STPP)热聚合物成为替代果胶的首选；为后续大规模工业化生产提供坚实的理论基础，使完全替代果胶成为可能。

【技术实现步骤摘要】
一种酸奶稳定剂的制备方法及高品质酸奶
本专利技术属于食品加工、食品化学及食品微生物领域，涉及一种高品质酸奶稳定剂的制备方法以及高品质酸奶。
技术介绍
果胶作为酸奶生产中最重要的稳定增稠剂，可有效抑制酪蛋白的沉淀，保持产品良好的稳定性和组织状态，其需求量随着酸奶产量的增大必将日益增多。有数据预测，食品行业对果胶的需求量仍将以每年15％的速度增长。目前，果胶的生产主要集中在欧美国家，如丹麦、英国、美国等，而亚洲国家产量较少。在我国，无论从数量和质量上，果胶生产都较落后。有数据表明，我国每年果胶需求量在1500吨以上，且80％依靠进口，进口价格高达160-200元/kg，应用成本巨大。所以如果能找到其它的产品替代果胶在乳品工业特别是酸奶产业中的作用，那将会极大地节约生产成本。吉林大学的郭明若等已专利技术了一种利用乳清分离蛋白或乳清浓缩蛋白为原料，在中、碱性条件下热聚合制备酸奶结构改良剂及酸奶的制备方法，但结构改良剂的性能及酸奶产品仍存在诸多需要改进的地方。申请号201310541756，江连洲、李杨等，提出了一种改性乳清蛋白凝胶的制备方法，虽然该专利能够得到乳清蛋白凝胶，并可替代果胶应用在食品加工中，但是由于凝胶自身存在一定强度和弹性，添加完全的凝胶化产品会给酸奶口味带来突兀的口感，另外，对于益生菌数及产品活性的影响也有待于进一步研究；国外专利(公开号：WO2009/079691A1)将乳清浓缩蛋白采用超声处理后在一定温度下形成凝胶，也在食品中应用。但也存在凝胶本身性能带来的诸多问题。因此，研究制备来源安全广泛、能够替代果胶的、类似凝胶又不同于凝胶的高品质稳定剂成为亟待解决的问题。三聚磷酸钠早已作为食品添加物应用于食品工业，从毒理学的观点来看，采用STPP对蛋白进行改性，是安全可行的。磷酸化是在蛋白质分子上共价连接磷酸基团，以使蛋白功能性质发生变化。磷酸基团主要与特定氨基酸残基上的氧原子连接形成新化学键(O-P)或与氨基酸残基上的氮原子连接形成新的化学键(N-P)。国内蛋白磷酸化的研究主要集中在大豆分离蛋白、花生分离蛋白、酪蛋白和鸡蛋清蛋白，磷酸化后其水溶性、乳化性等显著增加。国内外关于乳清蛋白磷酸化改性后流体性质改变的研究极少，在国外乳清蛋白磷酸化仅见于干热磷酸化的探究，虽然湿热磷酸化产品性能好于干热磷酸化，但由于乳清蛋白成球状，电荷分布均匀等组分与结构特点，湿热磷酸化存在诸多障碍，因此目前还没有人尝试针对乳清分离蛋白使用三聚磷酸钠(STPP)进行磷酸化的具体研究。乳清蛋白，一种干酪制造业的副产物，约占乳蛋白质的18-20％，具有营养价值高、易消化吸收以及具有很高的代谢率和生物学价值等优质特性，是人体优质蛋白质的补充剂之一，被人们称为“蛋白之王”，商业化的乳清蛋白可分为乳清分离蛋白(WPI)和乳清浓缩蛋白(WPC)，由于具有较高的营养价值和良好的功能性质，WPI和WPC应用广泛。天然乳清蛋白具有较小的、近乎球状的蛋白颗粒，在溶于水时形成体积分数较小的低粘度溶液，因此还不能当做传统的增稠剂来使用。
技术实现思路
本专利技术以乳清分离蛋白、三聚磷酸钠为原料，采用优选分段湿热聚合的工艺制备高粘度、并介于凝胶与非凝胶状态的的蛋白聚合物，确定出高粘度乳清分离蛋白-三聚磷酸钠(WPI-STPP)热聚合物的独特工艺及参数。专利技术目的：尝试针对乳清分离蛋白使用三聚磷酸钠(STPP)进行磷酸化的具体研究，提供一种用于酸奶制备的高品质稳定剂的制备方法并提供一种高品质稳定剂；提供一种高品质酸奶；也提供一种特定的培养基；使高粘度乳清分离蛋白-三聚磷酸钠(WPI-STPP)热聚合物成为替代果胶的首选；为后续大规模工业化生产提供坚实的理论基础，使可以完全替代果胶成为可能。本专利技术解决的技术问题：研究制备来源安全广泛、能够替代果胶的低成本、高品质稳定剂。本专利技术的技术方案：一种用于酸奶的高品质稳定剂的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：(1)蛋白溶液配制：用蒸馏水和乳清分离蛋白(WPI)配制蛋白浓度为9.5-10％的溶液，调节pH值＝7.5，60℃保持30min；(2)三聚磷酸钠(STPP)的添加：在上述溶液中添加以质量百分比计0.01-0.1％的三聚磷酸钠，在室温下磁力搅拌1-2h，得到混合溶液，调节混合溶液pH值为8-8.5；(3)热聚合：70-85℃、30-40min的条件下加热聚合，之后立即于冰水中冷却到室温，采用真空冷冻干燥或喷雾干燥获得粉末。其中，热聚合被三段式热聚合替代：先于60-65℃预热3-5min、再于70-75℃聚合10-15分钟、最后于80-85℃继续热聚合20-25min，之后立即冷却到室温，采用真空冷冻干燥或喷雾干燥获得粉末。另一方面，先于60-65℃预热3-5min、再于75℃-85℃聚合20-40分钟，之后立即冷却到室温，也起到类似效果。提供一种按上述方法制备的高品质稳定剂。一种高品质酸奶的制备方法，其特征在于，按照以下步骤制备；新鲜牛乳→杀菌(90℃，5min)→冷却(至40-43℃)→以2％-3％的接种量接种发酵剂，再加入权利要求3所述稳定剂，其用量以质量百分比计，为新鲜牛乳的0.3-0.8％→两段式发酵：先在40-41℃条件下培养4h，再在35-37℃条件下培养4h→4℃贮存→后熟12h或24h；其中发酵剂优选保加利亚乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌和嗜热链球菌四种菌进行组合，以活菌数计，保加利亚乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌和嗜热链球菌＝1︰2︰2：2的比例混合。一种高品质酸奶，该酸奶在4℃保存21天后仍然具有高数量的双歧杆菌，该高数量为1.0×108CFU/mL，且饮用该酸奶后，该双歧杆菌在肠道内稳定。一种培养基，该培养基是权利要求4中所述发酵剂混合菌的专用培养基，该培养基由以下组分及用量配制而成:70-80g脱脂乳粉、20g乳糖、5g菊糖、40-60g葡萄糖糖浆、3-5g低聚木糖，3-5g的大豆蛋白胨、3-5g胰蛋白胨、3-5g番茄汁、1mg的尿嘧啶、1mg脯氨酸和半胱氨酸，0.005mg维生素C、1mg葡萄糖酸钙和碳酸钙、1g番茄汁、0.5mg的核黄素、0.005mg硫酸锰，0.005mg氯化铁，0.01g的甲酸，加入蒸馏水并定容至1000mL；脯氨酸和半胱氨酸的比例为1：2，葡萄糖酸钙和碳酸钙的比例为1：1。本专利技术的有益效果：(1)专利技术人在研究过程意外的发现，配制后的乳清蛋白溶液，在pH值＝7.0-7.5，60℃保持30min，该步骤非常关键，为产品最终取得预想不到的理想效果提供坚实基础。这可能是由于在该条件下发生可逆的反应即β-乳球蛋白中自由巯基的暴露，β-乳球蛋白形成稳定的微微曲线状，为后续的热聚合提供了有利保障，同时该低温热处理类似巴氏杀菌，也起到灭菌效果，为稳定剂的品质提供质量保证。(2)由于乳清蛋白成球状，电荷分布均匀等组分与结构特点，湿热磷酸化存在诸多障碍，因此目前还没有人尝试针对乳清分离蛋白使用三聚磷酸钠(STPP)进行磷酸化的具体研究，而本申请克服偏见，尝试使用乳源的蛋白质乳清分离蛋白作为原料，再应用到乳制品中去，风味契合，尤其应用到酸奶中，乳清蛋白对乳酸菌，尤其双歧杆菌有明显增殖和促进作用，具有特殊意义，这本身就是一种创新。(3)专利技术人在研究乳清分离蛋白与三聚磷酸钠聚合过程中，还意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于酸奶的高品质稳定剂的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：(1)蛋白溶液配制：用蒸馏水和乳清分离蛋白(WPI)配制蛋白浓度为9.5‑10％的溶液，调节pH值＝7.5，60℃保持30min；(2)三聚磷酸钠(STPP)的添加：在上述溶液中添加以质量百分比计0.09‑0.1％的三聚磷酸钠，在室温下磁力搅拌1‑2h，得到混合溶液，调节混合溶液pH值为8‑8.5；(3)热聚合：70‑85℃、30‑40min的条件下加热聚合，之后立即于冰水中冷却到室温，采用真空冷冻干燥或喷雾干燥获得粉末。

【技术特征摘要】
1.一种高品质酸奶的制备方法，其特征在于，按照以下步骤制备；新鲜牛乳→90℃杀菌5min→冷却至40-43℃→以2％-3％的接种量接种发酵剂，再加入高品质稳定剂，其用量以质量百分比计，为新鲜牛乳的0.3-0.8％→两段式发酵：先在40-41℃条件下培养4h，再在35-37℃条件下培养4h→4℃贮存→后熟12h或24h；其中发酵剂为保加利亚乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌和嗜热链球菌四种菌的组合，以活菌数计，保加利亚乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌和嗜热链球菌＝1︰2︰2︰2的比例混合；其中所述高品质稳定剂按照以下步骤制备：(1)蛋白溶液配制：用蒸馏水和乳清分离蛋白...

【专利技术属性】
技术研发人员：程建军，解思雨，王帅，冯宪民，姜云庆，侯俊财，于国萍，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23